วัตถุสีแดงในภาพอินฟราเรดนี้คือ ULASJ1234 + 0907 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 11 พันล้านปีแสง เครดิต: ภาพที่สร้างขึ้นโดยใช้ข้อมูลจาก UKIDSS และหอสังเกตการณ์การสำรวจอินฟราเรดแบบมุมกว้าง (WISE)
ราวกับว่ากำลังมองไปที่ขอบจักรวาลไม่น่าหลงใหลนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวว่าพวกเขาเห็นหลุมดำมวลมหาศาลมหาศาลที่เติบโตอย่างรวดเร็วซึ่งตรวจจับได้แทบไม่ทันเวลา
ฝุ่นหนาห่อหุ้มหลุมดำของสัตว์ประหลาด แต่พวกมันปล่อยรังสีจำนวนมหาศาลผ่านการโต้ตอบที่รุนแรงและการชนกับกาแลคซีโฮสต์ของพวกมันทำให้มองเห็นได้ในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ทีมตีพิมพ์ผลการวิจัยในวารสารรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์
วัตถุระยะไกลที่สุดในการศึกษาอยู่ที่ 11,000 ล้านปีแสงจากโลก แสงโบราณจากหลุมดำมวลมหาศาลที่ชื่อว่า ULASJ1234 + 0907 และตั้งอยู่ทางกลุ่มดาวหญิงสาวชาวราศีกันย์หญิงสาวเดินทางผ่าน (เกือบ 10 ล้านล้านกิโลเมตรหรือ 6 ล้านล้านไมล์ต่อปี) ทั่วทั้งจักรวาลเกือบอายุโดยประมาณ จักรวาล. หลุมดำของสัตว์ประหลาดนั้นมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรามากกว่า 10 พันล้านเท่าและมวลมากกว่า 10,000 เท่าของหลุมดำที่ฝังอยู่ในกาแลคซีทางช้างเผือก ทำให้มันเป็นหลุมดำที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยเห็นมา และมันไม่ได้อยู่คนเดียว นักวิจัยกล่าวว่าอาจมีหลุมดำยักษ์ถึง 400 ตัวในเศษเล็ก ๆ ของจักรวาลที่เราสามารถสังเกตเห็นได้
“ ผลลัพธ์เหล่านี้อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการศึกษาหลุมดำมวลมหาศาล” ดร. Manda Banerji ผู้เขียนนำกระดาษกล่าวในการแถลงข่าว “ หลุมดำส่วนใหญ่ชนิดนี้สามารถมองเห็นได้ผ่านสิ่งที่พวกเขาลากเข้าไปเมื่อวัสดุที่อยู่ใกล้เคียงหมุนวนไปทางหลุมดำมันจะร้อนขึ้น นักดาราศาสตร์สามารถเห็นรังสีนี้และสังเกตระบบเหล่านี้ได้”
ทีมงานจากเคมบริดจ์ใช้การสำรวจอินฟราเรดที่ดำเนินการบนกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดของสหราชอาณาจักร (UKIRT) เพื่อตรวจดูฝุ่นและค้นหาหลุมดำยักษ์เป็นครั้งแรก
“ ผลลัพธ์เหล่านี้น่าตื่นเต้นอย่างยิ่งเพราะพวกเขาแสดงให้เห็นว่าการสำรวจอินฟราเรดครั้งใหม่ของเรากำลังค้นหาหลุมดำขนาดใหญ่สุดที่มองไม่เห็นในการสำรวจด้วยแสง” Richard McMahon ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว “ ควาซาร์ใหม่เหล่านี้มีความสำคัญเพราะเราอาจจับพวกมันได้เนื่องจากพวกมันถูกป้อนผ่านการชนกับกาแลคซีอื่น ๆ การสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์ Atacama Large Millimeter Array (ALMA) ใหม่ในชิลีจะช่วยให้เราทดสอบภาพนี้ได้โดยตรงโดยการตรวจจับการแผ่รังสีคลื่นความถี่ไมโครเวฟที่ปล่อยออกมาจากก๊าซจำนวนมากในกาแลคซีที่เกิดการชน”
หลุมดำขนาดใหญ่เป็นที่รู้กันว่าอยู่ที่ใจกลางของกาแลคซีทั้งหมด นักดาราศาสตร์ทำนายว่าปรากฏการณ์จักรวาลขนาดใหญ่ที่สุดเหล่านี้จะเติบโตผ่านการชนอย่างรุนแรงกับกาแลคซีอื่น ๆ การปฏิสัมพันธ์ระหว่างกาแลกติกทำให้เกิดการก่อตัวดาวฤกษ์ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงให้หลุมดำกลืน และในระหว่างกระบวนการนี้ฝุ่นละอองหนา ๆ ซ่อนตัวอยู่ในหลุมดำเคี้ยว
“ ถึงแม้ว่าหลุมดำเหล่านี้จะได้รับการศึกษามาระยะหนึ่งแล้ว” Banergi กล่าว“ ผลลัพธ์ใหม่บ่งชี้ว่าบางอันที่มีมวลมากที่สุดอาจจะถูกซ่อนไว้จากมุมมองของเรา หลุมดำที่เพิ่งค้นพบใหม่ซึ่งกลืนกินดวงอาทิตย์หลายร้อยดวงในแต่ละปีจะช่วยส่องสว่างกระบวนการทางกายภาพที่ควบคุมการเติบโตของหลุมดำมวลมหาศาลทั้งหมด
นักดาราศาสตร์เปรียบเทียบกรณีสุดขั้วของ ULASJ1234 + 0907 กับ Markarian 231 ที่ค่อนข้างใกล้เคียงและมีการศึกษาอย่างดี Markarian 231 พบว่าอยู่ห่างออกไป 600 ล้านปีแสงห่างจากการปะทะกันอย่างรุนแรงกับกาแลคซีอีกแห่งหนึ่งซึ่งสร้างตัวอย่างของฝุ่น การเจริญเติบโตของหลุมดำในจักรวาลท้องถิ่น ในทางตรงกันข้ามตัวอย่างที่รุนแรงที่สุดของ ULASJ1234 + 0907 แสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์พบว่าสภาพในเอกภพยุคแรกนั้นมีความวุ่นวายและไม่เอื้ออำนวยกว่าในปัจจุบัน
ที่มา: Royal Astronomical Society
เครดิตภาพ: Markarian 231 ตัวอย่างของกาแลคซีที่มีหลุมดำมวลมหาศาลที่เติบโตอย่างรวดเร็วเต็มไปด้วยฝุ่นอยู่ 600 ล้านปีแสงจากโลก แหล่งกำเนิดความสว่างที่ใจกลางกาแลคซีทำเครื่องหมายหลุมดำในขณะที่วงแหวนของก๊าซและฝุ่นสามารถมองเห็นได้รอบตัวรวมทั้ง "หางคลื่น" ที่หลงเหลือจากการปะทะครั้งใหม่กับกาแลคซีอื่น ความอนุเคราะห์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซา / อีเอสเอ
